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ELETROQUÍMICA Revisão de conceitos de reações REDOX e seu balanceamento Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009 Conceitos básicos: • Reação de Oxiredução ou Redox: ▫ Ocorre transferência eletrônica entre espécies químicas, ou seja... ▫ Há variação do nox de determinados elementos. ▫ Obrigatoriamente, pelo menos uma espécie química se reduz e pelo menos uma se oxida. ▫ Toda reação pode ser dividida em duas SEMI- REAÇÕES, uma de redução e uma de oxidação. ▫ Os elétrons perdidos na oxidação são empregados na redução. 2 VEJAMOS UM EXEMPLO: Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009 Conceitos básicos (cont.): • Seja a reação: XeO3 (aq) + MnO (aq) Xe (g) + HMnO4 (aq) • Que informações podemos tirar da equação? ▫ A reação se processa em solução aquosa, com formação de um gás. ▫ Os reagentes da reação são XeO3 e MnO. ▫ Os produtos da reação são Xe e HMnO4. ▫ A equação não está balanceada. 3 Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009 Conceitos básicos (cont.): XeO3 (aq) + MnO (aq) Xe (g) + HMnO4 (aq) ▫ A transformação ocorrida com o elemento Xe é característica de reações de oxiredução. ▫ A confirmação se dá pela determinação dos nox dos elementos envolvidos na reação. ▫ Observa-se que o Xe sofre redução e o Mn sofre oxidação. As duas semi-reações seriam: SRR: XeO3 + 6 e-→ Xe SRO: MnO →HMnO4 + 5 e- 4 +6 -2 +2 -2 0 +1 +7 -2 Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009 Conceitos básicos (cont.): • É importante lembrar que: ▫ Se a reação redox é uma reação de transferência eletrônica, os elétrons perdidos na oxidação serão consumidos na redução. ▫ Como na reação redox ocorre variação do nox dos elementos, o meio em que a reação ocorre é de fundamental importância no equilíbrio das cargas das espécies químicas presentes, ▫ ... até porque os potenciais de oxidação e redução das espécies químicas variam consideravelmente com o meio reacional. 5 Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009 Balanceamento de Equação Redox • Proposta de método para balanceamento: ▫ Preparação inicial: Identificar as espécies que sofreram oxidação e redução. Separar as semi-reações sem se preocupar com os elétrons ganhos e perdidos. Exemplo: Para a equação sugerida anteriormente: SRR: XeO3→ Xe SRO: MnO→HMnO4 6 Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009 Balanceamento de Equação Redox • Proposta de método para balanceamento (cont.): ▫ 1ª Etapa: Igualar a quantidade de átomos do elemento que sofre redução ou oxidação pela utilização do coeficiente estequiométrico necessário. ▫ 2ª Etapa: Colocar os elétrons necessários para que as semi- reações ocorram. Para a equação sugerida anteriormente: SRR: XeO3→ Xe SRO: MnO→HMnO4 7 • SRR: XeO3 + 6 e-→ Xe • SRO: MnO→HMnO4 + 5 e- Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009 Balanceamento de Equação Redox • Proposta de método para balanceamento (cont.): ▫ 3ª Etapa: Igualar o total de cargas nos termos dos reagentes e dos produtos, em função do meio em que a reação se processa: Se for Meio Ácido o equilíbrio de cargas deve ser feito pela adição de H+ no termo conveniente. Ex.: XeO3 + 6 e-→ Xe Se for Meio Básico o equilíbrio de cargas deve ser feito pela adição de OH- no termo conveniente. Ex.: XeO3 + 6 e-→ Xe 8 6 negativas nula 6 negativas nula Ex.: XeO3 + 6 e-→ Xe + 6 OH- Ex.: XeO3 + 6 e- + 6 H+→ Xe Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009 Balanceamento de Equação Redox • Proposta de método para balanceamento (cont.): ▫ 4ª Etapa: Equilibrar a quantidade de H pela adição de água, no termo conveniente. Ex.: XeO3 + 6 e- + 6 H+→ Xe ou Ex.: XeO3 + 6 e-→ Xe + 6 OH- ▫ 5ª Etapa: Checar o balanceamento do oxigênio. Na maior parte das vezes ele já estará balanceado, mas quando não o estiver, completar como necessário 9 Ex.: XeO3 + 6 e- + 6 H+→ Xe + 3 H2O Ex.: XeO3 + 6 e- + 3 H2O → Xe + 6 OH- Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009 Balanceamento de Equação Redox • Proposta de método para balanceamento (cont.): ▫ 6ª Etapa: Igualar a quantidade de elétrons cedidos e recebidos, de forma que ao se somar as duas semi-reações os elétrons se anulem. Exemplo SRR: XeO3 + 6 e- + 6 H+→ Xe + 3H2O SRO: MnO + 3 H2O→HMnO4 + 5 e- + 5 H+ 10 (x 5) (x 6) SRR: 5 XeO3 + 30 e - + 30 H+ → 5 Xe + 15 H2O SRO: 6 MnO + 18 H2O → 6HMnO4 + 30 e - + 30 H+ 5 XeO3 + 6 MnO + 3 H2O → 5 Xe + 6 HMnO4 Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009 Balanceamento de Equação Redox • Exercícios de fixação: 1. Balanceie as reações redox a seguir em meio ácido: (a) AsH3 + Ag+→ As4O6 + Ag (b) [MnO4]– + HCN + I–→Mn2+ + ICN (c) H5IO6 + I–→ I2 (d) [UO]2+ + Cr2O72–→ [UO2]2+ + Cr3+ 2. Balanceie as reações redox a seguir em meio básico: (a) Co + OCl–→ Co(OH)3 + Cl– (b) As → AsO33– + H2 (c) [PbO2(OH)]–(aq) → Pb(s) (d) Au + CN– + O2→ [Au(CN)2]– 11 Prof. Dr. Ary Maia, Jul/2009
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